3,5,6-三氯吡啶-2-酚的合成及反应机理的理论研究

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氯蜱硫磷是一种广谱、低毒、高效杀虫剂,它是目前世界上使用最广的杀虫剂之一,3,5,6-三氯吡啶-2-酚是合成氯蜱硫磷的关键中间体,对3,5,6-三氯吡啶-2-酚研究是一项重要课题。本论文主要研究了氯蜱硫磷的中间体3,5,6-三氯吡啶-2-酚的合成反应过程中,几种主要反应条件对反应速度及产品产率的影响。以硝基苯为溶剂,三氯乙酰氯和丙烯腈为主要原料在氯化亚铜和铜粉复合催化剂催化下合成三氯吡啶酚实验,获得优化反应条件:当反应物投料比n[CCl3COCl]:n[CH2CHCN]为1:1.3,加成环化反应温度为135。C、反应时间为11h,芳化反应在55℃的温度条件下反应4h时,最高反应收率达到了71.3%的国内较高水平,纯度为95.3%。理论研究部分,对于3,5,6-三氯吡啶-2-酚的合成研究,采用量子化学计算理论研究该反应机理。三氯乙酰氯与丙烯腈在氯化亚铜复合催化剂作用下,生成三氯吡啶酚的反应主要分为三步:加成反应、环化反应和芳构化反应。其中,加成反应为关键步骤,它直接决定整个反应速度及产品的收率。以该步反应为研究重点,将氯化亚铜复合催化剂作用下进行的自由基反应作为研究对象,通过对三氯乙酰氯与催化剂氯化亚铜反应过程中三种可能路径进行分析、推断,用量子化学计算的方法建立模型,用高斯G3进行模拟计算从而推导出其可能反应途径为:铜原子进攻三氯乙酰氯中的氯原子生成二氯乙酰氯自由基,按自由基加成机理对丙烯腈进行加成。该理论研究结果为以后的深入研究提供了一些理论依据。
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